遗传算法在串-并联冗余系统可靠性优化设计中的应用

串-并联冗余系统可靠性的最优设计是可靠性技术中一个十分重要的问题。讨论了遗传算法及其在串-并联冗余系统可靠性优化设计中的应用。串-并联冗余系统具有冗余单元和可选设计,其可靠性优化设计是一高度非线性、具有多极值点、有约束的整数规划问题,传统的解决方法往往对于连续实数域有效可行,而对于解决此类多变量,离散型整数域取值的复杂的优化问题则往往很困难。由于遗传算法是一类全局收敛算法,它用点群进行寻优,而不是用一个单点进行寻优,具有隐含并行算法的特点,从而能够得到全局最优解。所给出的实例说明本文的算法是有效可行的。

基于Pro/E2001的标准渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计

研究了在Pro/E2001环境下实现直齿圆柱齿轮的参数化设计,从而只要改变相关参数就得到不同参数的齿轮,进而达到缩短齿轮设计周期、减少重复工作的目的。

平面并联机构的动力学建模及控制

首先介绍了并联机构的几种建模方法,然后从变分的一般原理出发推导出并联机构动力学模型。以一种平面并联冗余机构为例,给出了并联机构的控制算法,在分析其优缺点的基础上,介绍了一种改进的模糊自适应控制方法,最后给出了实验结果。验证了此方法的可行性。

用磁流变液实现软启动

提出把磁流变液作为电动机软启动装置的工作介质,介绍了磁流变液的特性,利用磁流变液屈服应力的Bingham塑性模型,分析了用磁流变液实现电动机软启动的原理,推导了磁流变液软启动器传递力矩的计算公式。

联合载荷作用下悬臂梁大变形分析的打靶法

利用微积分基本知识,这里导出了集中力和任意横向分布载荷作用下悬臂梁的挠曲线微分方程。基于两点边值问题的打靶法,分别计算了两种联合载荷作用下悬臂梁的大变形。所得微分方程不仅具有普遍性,而且本文的计算方法对类似问题的解决具有一定的借鉴意义。

基于FLUENT的叶轮机械三维紊流流场数值模拟

根据k-ε两方程模型构造了轴流泵三维流动的数学模型,并考虑了近壁面流动的处理方法。利用fluent软件数值模拟了叶轮机械内的三维流动,计算了静子和转子上的速度矢量和压力值。通过数值模拟结果来看,数值模拟方法能真实反映叶轮内部的复杂流动,为叶轮机械的设计和改进提供了理论依据。

3-PRS并联机构关键参数优化设计

这里研究了一种具有Z轴、A轴、B轴运动的3-PRS并联机构,使其可以作为一个部件完成复杂曲面铣削加工,且能够完成立式卧式加工。应用雅可比矩阵条件数作为一项指标,对3-PRS并联机构的关键参数在其工作空间内进行优化,可使3-PRS并联机构的A及B轴的转动范围在满足90°的同时达到最优。该优化过程可用于此类机构的创新设计。

组合机床空间角度的计算软件开发和总体设计

针对具有空间角度的孔系,利用VC++语言和ObjectARX二次开发工具编制专用计算软件,在AutoCADR14/2000环境下实现交互式参数输入,完成机床设计所必需的多项复杂空间向量的计算并输出结果,为设计员高效设计提供正确地数据支持。

惯性力静力等效法计算误差的模拟研究

在计算柴油机曲柄连杆机构运动过程中的惯性力时,由于理论计算公式过于复杂,通常将曲柄连杆机构中的连杆和曲柄按静力等效的原则进行简化。这里用多体系统MBS(Multi-BodySystem)动力学模拟方法,以S195柴油机为例研究了静力等效法计算曲柄连杆机构惯性力的误差,以期为单缸柴油机曲轴平衡块和辅助动平衡机构的设计提供依据。

电动绞车测试仪缠绕轮轴的设计

某型电动绞车测试仪缠绕轮轴是直升机电动绞车测试仪的重要组成部件,这里介绍了该缠绕轮轴应满足的工作要求、结构设计原理、零件定位以及对轮轴的校核。

层流液体动静压混合轴承设计理论研究

分析并总结了液体动静压混合轴承的静压补偿原理,层流液体动静压混合轴承的设计要求,并建立了求解层流液体动静压混合轴承的基本方程。

往复式单缸发动机气体压力和惯性力分析

任意转角位置的渐开线齿轮齿面参数方程的研究

这里提出的任意转角位置的渐开线齿轮齿面参数方程,表述简单,无须坐标变换,能准确、真实地描述渐开线齿轮轮齿在任一转角位置时齿面上的任一点。为齿轮三唯数字化设计、啮合分析、运动学和动力学分析提供了新的理论依据。

基于单元化建模的换热器管板系列化设计

首先阐述了单元化建模基本思想,参数化拼接原理,给出了图形单元的分类,然后建立了描述系列化浮头式换热器管板布管区的数据结构,创建了相应的数学模型,采用AutoCAD二次开发技术,在VisualC++6.0和0bjectARX的环境下结合具体图例介绍了单元化建模及参数化拼接原理的实现过程,最后利用该系统中的图形单元建模技术进行实例研究。实践证明,这是一种行之有效的设计方法。

贴片机的虚拟样机研究

以贴片机为对象,研究虚拟样机技术在贴片机开发中的实际应用。首先使用UG软件对三种贴片机进行了三维实体建模,然后导入动力学仿真软件ADAMS,产生贴片机的“虚拟样机”,再对贴片机进行运动仿真分析,得出了运动学和动力学参数,为今后物理样机的设计和制作提供依据。

参数化设计绘图系统

介绍使用AutoLISP语言做为开发工具的计算机辅助机械设计开发系统,系统除具备通常交互式绘图软件所有的二维绘图功能外,还提供了常用的三维零件参数化建模。提供使用AutoLISP语言开发计算机辅助机械设计应用系统所必需的函数库。增加了系统初始化设置、比例计算、图纸幅面、绘图比例、线型设置、标题栏处理、明细表处理、符号标注、标准件图库等函数库。编制了常用的几何作图及圆弧连接函数,为用户编写参数化绘图程序提供了必要的条件。增加了通用数据输入对话框,用户不必掌握DCL语言也可编写出人机交互性较好的应用程序。使用该系统可以最简捷的方法快速地开发出极具有专业化的AutoCAD应用产品。系统适合企业、科研单位、教师科研及开发使用。

基于AutoCAD的参数化三维建模与加工仿真

建立零件的三维模型是CAD/CAM的重要内容之一,是实现装配设计、复杂零设计、外观设计、有限元分析等必不可少的环节;三维模型的机械零件加工运动仿真,可真实、直观地再现各种复杂加工的效果,便于设计人员有所发现和创新。结合相关课题的研究和开发,利用ActiveXAu-tomation编程接口,在AutoCAD环境下用VB编程进行二次开发,实现机械零件参数化三维建模和加工运动仿真,介绍了实现的原理和实例。

扩展AutoCAD中VBA的功能

从两个方面对AutoCAD内嵌VBA的功能进行扩展。图形绘制方面,通过两种方式借助绘图功能全面AutoLisp语言:由VBA的SendCommand函数调用AutoLisjp函数;通过封装了VBA和Au-toLisp的接口的VLAX类使用AutoLisp语句。软件开发方面,采用VBA调用Delphi创建的DLL的方式,借助功能强大的Delphi开发工具。

提高金属板料利用率的新方法

通过计算机辅助排样系统选择合适的毛坯种数、单条带毛坯排数和剪床刀刃长度,可以明显提高机械制造业用金属板材的下料利用率,对生产实例数据进行了分析并给出了排样结果。

激光加工多孔端面机械密封的参数研究

建立了激光加工多孔端面机械密封的流体动力学分析模型。根据基本假设,一个孔栏上的液膜压力分布可表征整个密封面上的液膜压力。将参数进行无量纲化,采用有限差分法对激光加工多孔端面机械密封进行了参数研究,并利用MATLAB计算机软件得到了无量纲液膜压力的三维分布规律。由计算分析可知,液膜平均压力随着液体粘度和转速的增加、液膜厚度的减小而增大;随着流体压力的增大,微孔产生的动压效应减弱。另外,微孔密度和微孔深径比的对液膜平均压力有很大影响,对其进行优化,可使平均液膜压力达到最大。

虚拟样机技术在牵引机装配设计中的应用

介绍了虚拟样机技术的基本概念及应用概况,简单概括了电力布线牵引机械的发展过程,并结合电力布线工程的实际分析了虚拟样机技术在液压自驱动牵引机设计中应用的必要性。着重阐述了利用SOLIDEDGE软件进行CAD三维建模的方法,提出了成功解决复杂环境下工程机械系统仿真的方法。

基于AutoLISP的计算机辅助板金展开

以斜圆锥管斜交圆管为例,介绍了基于AutoLISP的计算机辅助钣金展开的步骤和方法,包括对展开对象的特征分析、数学描述、绘制程序设计框图和编写程序、展开验证等;对展开过程中遇到的实际问题进行了讨论并提出了解决的办法,为形成计算机辅助板金展开程序库并实现板金展开由手工作业向计算机辅助展开和数控切割、焊接的自动化过程转变创造了条件。

适于产品设计自动化的CISSCAx系统研制

CAx系统是CIMS工程中常见的应用系统,不同系统间的数据共享是实现系统集成要解决的基本问题。这里分析了CISSCAx系统的实现途径,即采用扩展商品化数据库,建立基于STEP标准的工程数据库,解决自动化设计中的信息共享问题。

数控机床进给系统的动态优化设计

介绍了数控机床进给传动系统的一种多自由度动力学建模方法。模型可供进给传动系统动力学分析及动态优化设计使用。并以XK717型数控铣床为例,以第一阶模态柔度为目标函数对其进行动态优化设计。

空间焊缝弧焊机器人焊接路径自动规划研究

开发了面向空间焊缝的弧焊机器人焊接路径自动规划系统。该系统以VB6.0为编程平台,能够实现由三维实体模型直接生成机器人焊枪的位姿文件,进一步地输出为机器人语言程序,采用UP6弧焊机器人系统和S-350MAG焊接系统实际焊接,实验结果验证了该系统的正确性。

低速惯性摩擦离合器增力机构设置研究

设计一种二级动力放大机构,增大惯性摩擦离合器摩擦片的正压力,以期解决低速旋转时摩擦离合器动力不足的问题。通过机构设计和力学模型的计算,确定机构工作时增力倍数、状态参数和特点。

涡轮叶片尾缘半劈缝冷却结构压力系数的实验研究

对九种不同几何结构的尾缘半劈缝结构的压力系数进行了实验研究,在不同吹风比和雷诺数下测得了缝中心和肋中心后沿流向压力系数的分布,分析了各种因素对压力系数的影响。结果表明肋中心后和缝中心后的压力系数没有多大的差别。半劈缝的几何结构对压力系数有很大的影响,当缝宽-肋宽比增大(在0.67到1.5的范围内)时,压力系数随之增大;当缝高-唇厚比增大(在0.53到2的范围内)时,压力系数变化不是很大,但主流和二次流的参混距离减小。在几何结构一定的情况下,压力系数随雷诺数(5,000到15,000)的增大有小幅度增大,在X/H小于某一值时,压力系数随着吹风比(0.5到2.0)的增加是增大的,但在X/H大于这一值时压力系数随着吹风比(0.5到2.0)的增加却是减小的,但是变化幅度并不是很大。

消音器降噪的实验研究

这里列出了所测试的某10kW柴油机的噪声频谱和不同消音器的降噪频谱,并通过噪声频谱、消音器降噪特性曲线以及不同长度消音器降噪频谱的分析对比,论证了在消音器的设计中,根据噪声频谱的极值区域确定消音器长度的方法及重要性。实验结果表明,10kW实验柴油机噪声极值的频率区域为100Hz～300Hz,当消音器长度为100mm,其最大降噪量的频率区域为600Hz～1000Hz,由于该区域与噪声极值的频率区域不吻合,对柴油机噪声的降噪量仅有2～6.5dB;以最大降噪量的中心频率250Hz做为确定消音器长度的依据时,消音器长度为320mm为确定消音器长度的依据时,消音器长度为320,此频率与柴油机的噪声极值频率区域相吻合,对柴油机噪声极值频率区域的降噪量为7.4～13.6dB,使降噪效果大大改善。这一测试和分析结果说明,消音器长度是影响降噪效果的重要因素,在设计中必须予以重视。

盲端扩孔钻头的创新设计

钻头是钻孔不可缺少的工具,目前使用的钻头只能进行等直径孔的加工,一种新型的盲端扩孔钻头可以对孔的盲端进行孔径扩张。可使膨胀螺栓牢固的固定在孔壁上。

新型便携式ZXC气泵

介绍一种新型便携式气泵,能方便地随车放置和携带,满足自行车轮胎应急充气要求。

HSK刀柄高速切削性能研究

传统的7:24实心长锥刀柄(BT刀柄)已不能满足高速切削加工的要求,而HSK刀柄在高速切削加工中的应用越来越广泛。通过对HSK刀柄结构分析,并建立HSK刀柄力学模型,对HSK刀柄的动(静)刚度、定位精度、动平衡性等动、静态特性进行理论分析,同时通过实验对HSK刀柄和传统的BT刀柄的动、静态特性进行了比较,从而揭示HSK刀柄具有较好的高速切削性能和广泛的推广价值。

涡轮动叶表面气膜冷却换热实验研究

这里在大尺寸低速叶栅传热风洞中,对某型涡轮动叶表面有无气膜冷却的换热情况进行了详细的实验研究,实验结果表明,不同孔位出流的换热由于孔排下游表面来流速度及叶片表面曲率的不同而有着不同的规律,即主流雷诺数对叶片表面特别是压力面和前缘区域的换热系数比的影响较小,吹风比对换热系数影响较大,并且随气膜孔位置和来流雷诺数的变化而情况复杂。

基于Pro/E的虚拟样机技术在半自动装订机设计中的应用

文章结合Pro/E软件,介绍了虚拟样机技术在半自动装订机设计过程中的应用,具体分析了运动仿真和行为建模的过程,提出了一种设计思路。

滚动轴承专家系统设计

滚动轴承是现代机器中广泛应用的标准件之一,常用的滚动轴承绝大多数已经标准化,并由专门的工厂大量生产。这里介绍了如何使用滚动轴承专家来选择、校验轴承,并进行优化设计。

基于以太网的串行机床DNC通信系统的研究

提出了一种新型的基于以太网的DNC通信技术,使用单板机作为串口服务器,实现了串行机床与以太网的联接。根据系统的通讯特点,制订了数控程序的传输规程;开发了DNC通讯平台的网络通信程序和串口服务器的通信程序。这种通信方法具有兼容性好和成本低等优点。

基于DXF文件的自动编程系统研究

基于DXF文件进行数控NC代码的自动生成,并对数控代码进行传输,实现设计与加工的一体化。这里研究了DXF文件与数控NC代码对零件信息描述的差异,给出合适的解决方法,并应用面向对象的程序设计方法进行系统的实现。系统在工程实际中得到很好的应用。

模块化设计方法及其在机械设计中的应用

介绍了模块化设计产生的历史、模块和模块化设计的概念,分析了模块化的特征、作用与优点,阐述了模块划分的原则,并对模块化设计方式和模块化系统进行了分类,详细介绍了模块化设计的具体步骤,分析了模块化设计和现代技术之间的密切联系,并用数控立式车床的模块划分来举例说明了模块化设计方法在机械设计中的应用。

稳健优化设计的研究现状及发展趋势

稳健设计是提高产品质量的有效方法。介绍了稳健优化设计的基本概念和方法,综述了它的研究现状,分析了各种稳健设计方法的特点,指出了稳健优化设计的发展趋势。

关于中小型制造企业系统重构的几点构想

从系统工程的角度,阐述中小型制造企业要在实施BPR的基础之上实施ERP的必要性,通过成功的实例介绍了实施BPR的一般过程,同时介绍了一套完善的企业激励机制和企业员工终身教育机制,能够对中小型制造企业系统重构以启事,从而提高企业的产品质量,缩短产品设计周期,降低成本,提高企业的竞争力和知名度。

变压器硅钢片级进冲裁模具研究与设计

根据给定的具体零件图的尺寸和公差要求,并结合北京森泰模具有限公司生产实际中的使用条件,设计了生产变压器硅钢片的级进冲裁模具。包括:冲压工艺设计、排样设计、级进模结构设计及主要工作部件设计等。

产品数据管理(PDM)在企业中的实施

PDM是框架型软件,不像其它软件那样拿来就用,它在企业中能否发挥作用关键是看如何实施,实施对PDM软件来说是至关重要的工作。这里介绍了PDM在某企业中的实施情况,并对该项目的实施情况进行了总结,归纳了影响PDM实施的因素。